1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải

8 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu mô hình hóa các thành phần phát thải độc hại trên động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải (EGR). Quá trình nghiên cứu được thực hiện trên cộng cụ tính toán mô phỏng AVL Boost. Hệ thống luân hồi khí thải được thực hiện bằng cách trích một phần khí thải sau khi ra khỏi động cơ đưa trở lại đường nạp. Tỷ lệ luân hồi được điều chỉnh bằng cách thay đổi độ mở của van luân hồi.

BÀI BÁO KHOA HỌC MƠ HÌNH HĨA PHÁT THẢI TỪ ĐỘNG CƠ DIESEL THẾ HỆ CŨ KHI TRANG BỊ HỆ THỐNG LUÂN HỒI KHÍ THẢI Nguyễn Trung Kiên1, Nguyễn Thanh Bình1, Trịnh Xn Phong1, Nguyễn Đức Khánh2 Tóm tắt: Bài báo trình bày kết nghiên cứu mơ hình hóa thành phần phát thải độc hại động diesel hệ cũ trang bị hệ thống ln hồi khí thải (EGR) Q trình nghiên cứu thực cộng cụ tính tốn mơ AVL Boost Hệ thống luân hồi khí thải thực cách trích phần khí thải sau khỏi động đưa trở lại đường nạp Tỷ lệ luân hồi điều chỉnh cách thay đổi độ mở van ln hồi Q trình mơ thực chế độ tải 25, 50, 75% tốc độ 1000, 1600 2200 v/ph Các kết thu bao gồm thành phần phát thải NOx, CO soot thông số liên quan tới tính kỹ thuật động Trên sở thông số thu được, xây dựng mối quan hệ tốc độ động cơ, chế độ tải tỷ lệ luân hồi phù hợp để đạt mục tiêu giảm thiểu NOx không làm tăng nhiều thành phần phát thải CO soot Từ khóa: Phát thải động diesel, giảm thiểu NOx, luân hồi khí thải EGR GIỚI THIỆU CHUNG * Phát thải ô-xit ni-tơ (NOx) thành phần phát thải độc hại động diesel, đặc biệt động diesel tăng áp NOx hình thành nhờ hàm lượng ôxy dư thừa buồng cháy nhiệt độ q trình cháy cao Nhiều cơng nghệ giảm NOx nghiên cứu phát triển ứng dụng thành cơng, phải kể đến giải pháp ln hồi khí thải (EGR – Exhaust Gas Recirculation) Luân hồi khí thải biết đến biện pháp hữu hiệu để giảm hình thành NOx động diesel Về nguyên tắc, khí thải sau khỏi động trích phần trở lại đường nạp hịa trộn với khí nạp trước vào động Khí ln hồi bao gồm chủ yếu xit bon (CO2), ni tơ (N2) nước đưa trở lại xylanh để làm loãng hỗn hợp cháy giảm nồng độ ơxy buồng cháy Ngồi ra, nhiệt dung riêng khí luân hồi lớn nhiều so với khơng khí nạp nên khí ln hồi làm tăng nhiệt dung riêng khí nạp, làm giảm độ tăng nhiệt độ buồng cháy với lượng nhiệt Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định Viện Cơ khí Động lực, Đại học Bách Khoa Hà Nội giải phóng q trình cháy Hình thể sơ đồ chung hệ thống luân hồi khí thải (Hitoshi Yokomura et al 2005) Hình Sơ đồ hệ thống luân hồi khí thải EGR Luân hồi khí thải biện pháp kinh tế giảm thiểu phát thải NOx, nhiên có nhiều hạn chế làm tăng hàm lượng phát thải dạng hạt khói đen, đặc biệt chế độ tải lớn (Ladommatos et al 1996; Kreso et al 1998) Điều làm giảm chất lượng dầu bôi trơn (Leet et al 1998) gây mài mòn piston, xylanh, giảm độ bền động (Dennis et al 1999; Nagai 1983; Nagaki and Korematsu 1995) Một số nhược điểm kẻ đến áp dụng phương pháp luân hồi khí thải như: khí nạp bẩn chất thải dạng hạt khí thải luân hồi; tuổi thọ độ bền KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) động giảm ảnh hưởng axit khí ln hồi; khí ln hồi có nhiệt độ cao giảm hệ số nạp; động làm việc ổn định; dao động chu kỳ lớn Để cải thiện chất lượng làm việc động áp dụng giải pháp này, cần bố trí két làm mát khí luân hồi, van điều chỉnh tỷ lệ luân hồi lọc chất thải dạng hạt hợp chất lưu huỳnh trước đưa khí luân hồi quay trở lại đường nạp Trong nghiên cứu này, mơ hình tính tốn chiều áp dụng để mơ ảnh hưởng ln hồi khí thải đến thành phần phát thải động diesel tăng áp hệ cũ Mơ hình tính tốn xây dựng phần mềm mô chiều AVL Boost Phần mềm cho phép tính tốn mơ chu trình làm việc động tính tốn thành phần phát thải độc hại Kết nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng phương pháp tới thông số kỹ thuật phát thải độc hại động cơ, phát thải NOx soot NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Xây dựng mơ hình mơ Đối tượng nghiên cứu động diesel D1146Ti, tăng áp tua bin máy nén Các thông số động thể bảng Dựa thông số kỹ thuật nhà sản xuất thông số đo đạc động thực tế Mơ hình chiều động D1146Ti xây dựng AVL Boost thể Hình Bảng Các thông số động TT Thông số Đơn vị Tên D1146Ti Số xy lanh (-) xylanh thẳng hàng, tăng áp Kiểu (-) Cháy nén Đường kính x hành trình (mm) 111x139 Công suất định mức/tốc độ (kW/v/ph) 154/2200 Mô men lớn nhất/tốc độ (Nm/v/ph) 880/1600 Tỷ số nén 16,7 2.2 Mơ hình cháy Mơ hình tính tốn phát thải độc hại động sử dụng nghiên cứu mơ hình AVL MCC Mơ hình MCC dự đốn tốc độ tỏa nhiệt tính tốn thành phần phát thải độc hại động diesel NOx, bồ hóng (soot) mơnơ xít cácbon (CO) Theo mơ hình MCC, tốc độ tỏa nhiệt xác định từ trình cháy đồng trình cháy khuếch tán theo phương trình 2: dQ (2) dQPMC dQMCC d  d  d Hàm Viber sử dụng để xác định tốc độ tỏa nhiệt từ trình cháy hỗn hợp đồng thể phương trình 4:  dQPMC     QPMC   a m  1 y m e a y ( m1) d  c    id y  c (3) (4) Trong đó: QPMC lượng nhiệt giai đoạn cháy đồng nhất, QMCC nhiệt giai đoạn cháy khuếch tán, α góc quay trục khuỷu (độ trục khuỷu),  c thời gian cháy đồng nhất, αid thời gian cháy trễ, m a hai hệ số xác định phương trình Viber Q trình cháy trễ mơ hình hóa theo phương pháp Arrhenius and Magnussen KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) (Magnussen and Hjertager 1976, Chmela et al 2007) Trong đó, thời gian cháy trễ αid tính từ thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu tới trình cháy diễn Tốc độ tỏa nhiệt giai đoạn cháy khuếch tán xác định hàm số lượng nhiên liệu (f1) mật độ lượng rối buồng cháy (f2) thể phương trình 5: dQ MCC (5) d  C Comb f1 ( M F , Q ) f ( k ,V ) Trong đó: f1 ( M F , Q )  M F  Q ; LHV k f2 ( k , V )  exp(Crate V ) , CComb số cháy, Crate số tốc độ hòa trộn, k mật độ lượng rối, MF lượng nhiên liệu bay hơi, LHV nhiệt trị thấp nhiên liệu, Q lượng nhiệt tích lũy, V thể tích xylanh 2.3 Quy trình nghiên cứu Quy trình nghiên cứu thực theo bước sau đây:  Bước 1: Xây dựng mơ hình động D1146Ti nguyên bản, tiến hành đánh giá độ xác cách so sánh số kết tính tốn mô với kết đo đạc tiến hành hiệu chỉnh để mơ hình đạt độ tin cậy cần thiết  Bước 2: Tiến hành điều chỉnh lại kết cấu đường nạp, thải động sau kiểm nghiệm để có hai mơ hình giảm phát thải phương pháp luân hồi khí thải thể Hình Trong mơ hình động trang bị hệ thống luân hồi khí thải áp suất thấp, khí thải sau khỏi động trích phần trước tua bin (TC1) để đưa qua két làm mát trung gian (CO2) trở lại đường nạp, sau trộn với khơng khí trước hút vào máy nén (TC1) Hình Mơ hình động trang bị EGR Hình Mơ hình động D1146Ti nguyên  Bước 3: Tiến hành mô trình làm việc động trang bị hệ thống EGR chế độ tốc độ 1000, 1600 2200 v/ph, tải thay đổi từ 25%, 50% 75% tương ứng lượng nhiên liệu cung cấp chu trình 22, 44 66 mg/c Lượng khí luân hồi điều chỉnh nhờ thay đổi độ mở phần tử cản (R1 Hình 3) để đạt tỷ lệ luân hồi khác Thông số chung để đánh giá tỷ lệ EGR α(%) – hệ số tỷ lệ xác định theo phương trình 1: m m   EGR x100%  MP1 x100% mkk mMP2 (1) KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá độ xác mơ hình Độ tin cậy mơ hình đánh giá cách so sánh kết mơ thí nghiệm thể Hình Trong thành phần phát thải CO, soot NOx so sánh mơ KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MƠI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) nnk 2012) Nhìn chung, kết mơ thí nghiệm có sai lệch mức độ cho phép với sai lệch lớn 8,5% Mơ hình sử dụng để thực tính tốn, nghiên cứu 2.5 2.5 Mơ Thí nghiệm 6,2% 2.0 COx100, NOx x1000 (ppm) soot (g/kWh) CO x100, NOx x1000 ( ppm) soot (g/kWh) thí nghiệm hai chế độ tốc độ 1600 v/ph 2200 v/ph ứng với tải 75% Kết mô thu giá trị sai lệch NOx 6,2% 7,8%, CO 3,7% 8,5%; soot 7,2% 5,7% tốc độ 1600 2200 v/ph (Khổng Vũ Quảng 1600 v/ph, 66 mg/cc 1.5 1.0 3,7% 7,2% 0.5 0.0 CO soot Mô Thí nghiệm 2.0 2200 v/ph, 63 mg/cc 1.5 7,8% 8,5% 1.0 5,7% 0.5 0.0 NOx CO soot NOx Hình So sánh thành phần phát thải chế độ tải 75% Khí ln hồi có ảnh hưởng mạnh đến diến biến thành phần phát thải độc hại, đặc biệt phát thải NO x, mà nhiệt độ cháy nồng độ xy buồng cháy có thay đổi theo xu hướng giảm 3.2 Ảnh hưởng luân hồi khí thải tới phát thải độc hại động Kết mô ảnh hưởng tỷ lệ luân hồi khí thải đến thành phần phát thải độc hại động thể hình đến 2500 2500 2500 Tốc độ 1000 rpm (I): 67 mg/cc (II): 44 mg/cc (III): 22 mg/cc 2250 2000 Tốc độ 1600 rpm (I): 66 mg/c (II): 44 mg/c (III): 22 mg/c 2250 (I) 2000 2000 1500 1500 NOx (ppm) NOx (ppm) 1500 (II) 1250 1250 1000 750 750 500 500 1000 750 (III) 250 0 10 15 20 α (%) 25 30 (III) 500 (III) 250 (II) 1250 1000 (II) Tốc độ 2200 rpm (I): 63 mg/c (II): 42 mg/c (III): 21 mg/c 1750 1750 (I) (I) NOx (ppm) 1750 2250 250 0 10 15 α (%) 20 25 10 15 α (%) 20 25 Hình So sánh phát thải NOx theo tỷ lệ luân hồi Hình thể diễn biến phát thải NO x theo tỷ lệ luân hồi chế độ mô Kết cho thấy khả giảm thiểu NOx giải pháp luân hồi khí thải, đặc biệt chế độ tải lớn Lý làm giảm phát thải NOx giảm mạnh suy giảm nhiệt độ q trình cháy hàm lượng ơxy phân tích Mối tương quan thành phần phát thải NOx tỷ lệ luân hồi thể qua phương trình hồi quy tổng hợp bảng (x tỷ lệ luân hồi) Các phương trình thể bảng xây dựng cơng cụ hồi quy tuyến tính (Linear regression) hồi quy logarit (Logarithmic regression) dựa kết tính tốn mơ KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) thay đổi NOx theo tỷ lệ luân hồi x Dựa vào phương trình hồi quy bảng dễ dàng xác định mức giảm NOx theo tỷ lệ luân hồi chế độ tốc độ tải trọng Bảng Mối quan hệ NOx tỷ lệ luân hồi x Tải (%) 25 50 y = -0,3116x2 + 2,6509x + y = -1,2098x2 - 6,847x + 311,49 R² = 0,9997 1159,3 R² = 0,9987 y = -0,3444x + 3,4736x + y = -1,3908x2 - 1,5855x + 360,56 R² = 0,9998 1207,6 R² = 0,9991 2 y = -0,3137x + 3,2249x + y = -1,3758x + 1,4799x + 523,1 R² = 0,9997 1335,7 R² = 0,9986 1600 2200 300 250 200 (I) 150 Tốc độ 2200 rpm (I): 63 mg/cc (II): 42 mg/cc (III): 21 mg/cc 250 200 (I) 150 75 y = -1,2567x2 - 45,714x + 2037,9 R² = 0,9988 y = -1,9978x2 - 30,064x + 2180,1 R² = 0,9994 y = -2,3608x2 - 10,065x + 2286,1 R² = 0,9987 300 Tốc độ 1600 rpm (I): 66 mg/cc (II): 44 mg/cc (III): 22 mg/cc 250 CO (ppm) CO (ppm) 300 Tốc độ 1000 rpm (I): 67 mg/cc (II): 44 mg/cc (III): 22 mg/cc CO (ppm) Tốc độ (v/ph) 1000 200 (I) (II) 150 (II) 100 100 (II) (III) 100 (III) (III) 50 50 50 0 10 15 20 α (%) 25 30 35 10 15 α (%) 20 25 0 10 15 α (%) 20 25 Hình So sánh phát thải CO theo tỷ lệ luân hồi Ngược lại so với xu hướng phát thải NOx, luân hồi khí thải làm tăng phát thải CO chế độ tải vừa lớn thể hình Khi tăng tỷ lệ luân hồi, phát thải CO tăng lên ảnh hưởng chiếm chỗ khí nạp khí luân hồi Điều làm giảm nồng độ ô xy buồng cháy dẫn đến tăng sản phẩm q trình xy hóa khơng hồn tồn Ngồi ra, tổng lượng khí nạp giảm nhiệt độ môi chất nạp tăng Tất yếu tố dẫn tới xu hướng tăng hàm lượng phát thải CO Tuy nhiên, vùng tải nhỏ lượng nhiên liệu cung cấp 22mg/cc, hàm lượng phát thải CO có xu hướng giảm thực biện pháp luân hồi khí thải Ở chế độ này, hàm lượng khơng khí nạp dư thừa nên khí ln hồi khơng gây ảnh hưởng xấu q trình cháy, mà ngược lại trình cháy cải thiện phần vùng hỗn hợp nghèo nhờ việc gia nhiệt cho khí nạp Mối tương quan thành phần phát thải CO tỷ lệ luân hồi thể qua phương trình hồi quy tổng hợp bảng Bảng Mối quan hệ CO tỷ lệ luân hồi x Tốc độ (v/ph) 1000 1600 2200 Tải (%) 25 50 75 y = -0,2999x + 44,513 y = 0,4307x + 61,849 y = 0,3554x2 + 0,9853x + R² = 0,9918 R² = 0,9934 103,13 R² = 0,9886 y = -0,5618x + 74,697 y = 0,5182x + 92,987 y = 0,3566x + 0,7188x + R² = 0,9847 R² = 0,9907 113,51 R² = 0,9959 y = -0,8362x + 104 y = 0,6042x + 124,41 y = 4,291x + 118,11 R² = 0,9779 R² = 0,9242 R² = 0,9959 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) Như thể hình 7, phát thải soot tăng mạnh thực luân hồi khí thải, đặc biệt chế độ 75% tải Như trình bày trên, sử dụng luân hồi khí thải, chất thải dạng hạt chứa khí thải làm tăng khả hình thành phát 7 Tốc độ 1000 rpm (I): 67 mg/cc (II): 44 mg/cc (III): 22 mg/cc thải soot Ở chế độ tốc độ thấp, ảnh hưởng khí luân hồi lớn so với vùng tốc độ cao Mối tương quan thành phần phát thải soot tỷ lệ luân hồi thể qua phương trình hồi quy tổng hợp bảng Tốc độ 1600 rpm (I): 66 mg/cc (II): 44 mg/cc (III): 22 mg/cc 5 (II) sooot (g/kWh) sooot (g/kWh) sooot (g/kWh) (I) 4 (I) 2 Tốc độ 2200 rpm (I): 63 mg/cc (II): 42 mg/cc (III): 21 mg/cc (I) (II) (III) 1 (II) (III) (III) 0 0 10 15 20 25 30 35 40 α (%) 10 15 20 α (%) 25 30 10 15 20 α (%) 25 30 Hình So sánh phát thải soot theo tỷ lệ luân hồi Bảng Mối quan hệ soot tỷ lệ luân hồi x Tốc độ (v/ph) 1000 1600 2200 25 y = 0,0078x R² = 0,9802 y = 0,0059x R² = 0,9847 y = 0,005x R² = 0,9709 Tải (%) 50 75 + 0,3675 y = 0,0037x - 0,0075x + y = 0,9967e0,1542x 0,6791 R² = 0,9958 R² = 0,9939 + 0,3013 y = 0,0016x2 + 0,0034x + y = 0,4299e0,1458x 0,4447 R² = 0,9979 R² = 0,9745 + 0,3015 y = 0,0011x + 0,0062x + y = 0,0098x2 - 0,0473x + 0,4248 R² = 0,9993 0,5731 R² = 0,992 3.3 Ảnh hưởng luân hồi khí thải tới tính kỹ thuật động Hình thể diễn biến cơng suất có ích động theo tỷ lệ tỷ lệ luân chế độ tốc độ 1600 v/ph ứng với chế độ tải 25, 50 75% Kết cho thấy, thực luân hồi khí thải cơng 22 suất có ích động giảm xuống, tăng tỷ lệ luân hồi công suất giảm Nguyên nhân chất lượng q trình cháy thiếu ơxy nhiệt độ cháy giảm xuống thành phần CO2 N2 khí thải làm tăng nhiệt dung riêng môi chất 62 95 Tốc độ 1600 rpm 25% tải (22 mg/cc) 21 Tốc độ 1600 rpm 50% tải (44 mg/cc) 60 93 20 19 18 Ne (kW) 92 Ne (kW) Ne (kW) Tốc độ 1600 rpm 75% tải (66 mg/cc) 94 58 56 91 90 89 88 17 54 87 16 86 15 52 10 15 α (%) 20 25 85 10 15 α (%) 20 25 10 15 α (%) 20 25 Hình Mức độ suy giảm cơng suất có ích theo tỷ lệ luân hồi KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) Cụ thể, chế độ 25% tải, công suất giảm 3,25% tỷ lệ luân hồi 23,8%; chế độ 50% tải, công suất giảm 2,96% tỷ lệ luân hồi 22,25%; chế độ 75% tải, công suất giảm 2,19% tỷ lệ luân hồi 21,44% Nhìn chung, chế độ tải vừa nhỏ, luân hồi khí thải với tỷ lệ 25% không gây ảnh hưởng nhiều tới tính kỹ thuật động KẾT LUẬN Nghiên cứu mô ảnh hưởng luân hồi khí thải tới thành phần phát thải động diesel hệ cũ thực công cụ mô AVL Boost Kết nghiên cứu lần khẳng định hiệu giảm phát thải NO x phương pháp luân hồi khí thải Phát thải NO x giảm mạnh vùng tải vừa lớn so với vùng tải nhỏ Hai thành phần phát thải soot CO tăng sử dụng luân hồi khí thải đặc biệt chế độ tải lớn Giải pháp ln hồi khí thải dễ dàng áp dụng động diesel hệ cũ, nhiên cơng suất có ích động có suy giảm trình cháy Tùy theo yêu cầu mức độ cắt giảm nồng độ phát thải NO x , tỷ lệ luân hồi lựa chọn dựa vào phương trình hồi quy mơ tả quan hệ thành phần phát thải tỷ lệ luân hồi Tỷ lệ lựa chọn đảm bảo hài hịa tiêu chí cắt giảm lượng lớn NO x không gây ảnh hưởng nhiều tới cơng suất có ích động làm tăng nhiều hàm lượng phát thải CO soot TÀI LIỆU THAM KHẢO Khổng Vũ Quảng, Lê Anh Tuấn, Nguyễn Đức Khánh, Nguyễn Duy Tiến, Đinh Xuân Thành (2012), “Nghiên cứu giảm phát thải độc hại cho động diesel lắp xe buýt phần mềm AVL – Boost”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, số 91, ISSN 0868-3980 Chmela, F G., Pirker, G H., & Wimmer, A (2007), “Zero-dimensional ROHR simulation for DI diesel engines – A generic approach”, Energy Conversion and Management, 48(11), 2942–2950 doi:10.1016/j.enconman.2007.07.004 Dennis, A.J., C.P Garner, and D.H.C Taylor (1999), “The Effect of EGR on Diesel Engine Wear,” SAE Paper 1999-01-0839 doi:10.4271/1999-01-0839 Hitoshi Yokomura, Susumu Kohketsu and Koji Mori (2005), "EGR System in a Turbocharged and Intercooled Heavy-Duty Diesel Engine – Expansion of EGR Area with Venturi EGR System" – Mitsubishi Technical Review Kreso, A.M., J.H Johnson, L.D Gratz, S.T Bagley, and D.G Leddy (1998), "A Study of the Effects of Exhaust Gas Recirculation on Heavy-Duty Diesel Engine Emissions", SAE Paper 981422 doi:10.4271/981422 Ladommatos, N., R Balian, R Horrocks, and L Cooper (1996), "The Effect of Exhaust Gas Recirculation on Soot Formation in a High-Speed Direct-Injection Diesel Engine", SAE Paper 960841 doi:10.4271/960841 Leet, J.A., A Matheaus, and D Dickey (1998), "EGR’s Effect on Oil Degradation and Intake System Performance”, SAE Paper 980179 doi:10.4271/980179 Magnussen BF, Hjertager BH (1976), “On mathematical modeling ofturbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion”, Symposium (International) on Combustion, Volume 16, Issue 1, 1977, Pages 719-729 doi:10.1016/S0082-0784(77)80366-4 Nagai, T., H Endo, H Nakamura, and H Yano (1983), “Soot and Valve Train Wear in Passenger Car Diesel Engine”, SAE Paper 831757 doi:10.4271/831757 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) Nagaki, H., and K Korematsu (1995), “Effect of Sulfur Dioxide in Recirculated Exhaust Gas on Wear within Diesel Engines”, JSME International Journal Series B Fluids and Thermal Engineering, 38(3), Pages 465-474 doi: 10.1299/jsmeb.38.465 Abstract: A PREDICTION MODEL OF POLLUTANT FROM OLD GENERATION DIESEL ENGINE RETROFITTED EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM This paper presents a simulation study of an old generation diesel engine's pollutant utilizing an exhaust gas recirculation method The study process was conducted on the simulation tool AVL Boost The exhaust gas recirculation was executed by introducing an amount of exhaust gas from the engine into the intake manifold before the compressor, thanks to the pressure difference between exhaust gas and intake air The recirculation ratio was adjusted by the recirculation valve The simulation was conducted at various operating load conditions of 25, 50, 75% and speeds of 1000, 1600, and 2200 rpm The simulation results were used to develop the relationship between the speed, load condition, and exhausted recirculation rate for NOx reduction and less affects to CO and soot pollutants Keywords: Diesel emission, NOx reduction, EGR Ngày nhận bài: 24/9/2021 Ngày chấp nhận đăng: 02/11/2021 10 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 76 (12/2021) ... nạp, thải động sau kiểm nghiệm để có hai mơ hình giảm phát thải phương pháp luân hồi khí thải thể Hình Trong mơ hình động trang bị hệ thống luân hồi khí thải áp suất thấp, khí thải sau khỏi động. .. 25 Hình So sánh phát thải CO theo tỷ lệ luân hồi Ngược lại so với xu hướng phát thải NOx, luân hồi khí thải làm tăng phát thải CO chế độ tải vừa lớn thể hình Khi tăng tỷ lệ luân hồi, phát thải. .. hưởng ln hồi khí thải tới thành phần phát thải động diesel hệ cũ thực công cụ mô AVL Boost Kết nghiên cứu lần khẳng định hiệu giảm phát thải NO x phương pháp luân hồi khí thải Phát thải NO x

Ngày đăng: 22/04/2022, 09:50

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

MÔ HÌNH HÓA PHÁT THẢI TỪ ĐỘNG CƠ DIESEL THẾ HỆ CŨ KHI TRANG BỊ HỆ THỐNG LUÂN HỒI KHÍ THẢI  - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
MÔ HÌNH HÓA PHÁT THẢI TỪ ĐỘNG CƠ DIESEL THẾ HỆ CŨ KHI TRANG BỊ HỆ THỐNG LUÂN HỒI KHÍ THẢI (Trang 1)
Bảng 1. Các thông số cơ bản của động cơ - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Bảng 1. Các thông số cơ bản của động cơ (Trang 2)
Hình 2. Mô hình động cơ D1146Ti nguyên bản Hình 3. Mô hình động cơ trang bị EGR - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Hình 2. Mô hình động cơ D1146Ti nguyên bản Hình 3. Mô hình động cơ trang bị EGR (Trang 3)
 Bước 1: Xây dựng mô hình động cơ D1146Ti  nguyên  bản,  tiến  hành  đánh  giá  độ  chính xác bằng cách so sánh một số kết quả tính  toán  mô  phỏng  với  kết  quả  đo  đạc  và  tiến  hành  những  hiệu  chỉnh  để  mô  hình  đạt  được  độ  tin  cậy cần th - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
c 1: Xây dựng mô hình động cơ D1146Ti nguyên bản, tiến hành đánh giá độ chính xác bằng cách so sánh một số kết quả tính toán mô phỏng với kết quả đo đạc và tiến hành những hiệu chỉnh để mô hình đạt được độ tin cậy cần th (Trang 3)
Hình 5. So sánh phát thải NOx theo tỷ lệ luân hồi - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Hình 5. So sánh phát thải NOx theo tỷ lệ luân hồi (Trang 4)
Hình 4. So sánh các thành phần phát thải tại chế độ tải 75% - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Hình 4. So sánh các thành phần phát thải tại chế độ tải 75% (Trang 4)
Bảng 2. Mối quan hệ giữa NOx và tỷ lệ luân hồi x Tải (%)  - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Bảng 2. Mối quan hệ giữa NOx và tỷ lệ luân hồi x Tải (%) (Trang 5)
Hình 6. So sánh phát thải CO theo tỷ lệ luân hồi - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Hình 6. So sánh phát thải CO theo tỷ lệ luân hồi (Trang 5)
Hình 7. So sánh phát thải soot theo tỷ lệ luân hồi - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
Hình 7. So sánh phát thải soot theo tỷ lệ luân hồi (Trang 6)
Như thể hiện trên hình 7, phát thải soot tăng mạnh khi thực hiện luân hồi khí thải, đặc biệt là ở  chế  độ  75%  tải - Mô hình hóa phát thải từ động cơ diesel thế hệ cũ khi trang bị hệ thống luân hồi khí thải
h ư thể hiện trên hình 7, phát thải soot tăng mạnh khi thực hiện luân hồi khí thải, đặc biệt là ở chế độ 75% tải (Trang 6)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN